第 5 章 計算機資源に基づく
5.1 設計概要
3章において従来のユニキャストやIPマルチキャストに対してコンテンツ配信の効 率化を考慮した既存の研究について取り上げ, これらの配信モデルの技術的問題点を挙 げた. また4章においてリアルタイム性の高いコンテンツ配信におけるユーザのコンテ ンツ取得機会の拡大と,コンテンツの品質とユーザ要求のマッチングを実現する計算機 資源に応じたコンテンツ配信モデルを検討した. これらの要件を考慮した結果,本機構 の必要機能は以下の通りとする.
• 計算機資源の数値化及び対応するメトリックの設定
• メトリックに基づくALM配信網の構成
• ノード情報の管理及び配信網の再構成
• リアルタイム配信に対応する品質制御可能な映像配信機構
• 映像配信機構の外部からの制御
5.1.1 全体構成
本機構の全体概要を図5.1に示す. 本機構においてALM機構を構成するモジュール は,以下の通りである. 本機構ではノードの動作モードに応じて構成モジュールが表5.1 のように変化する. また, 本機構はALM機構と映像配信機構によって構成される.
• ノード情報取得モジュール
ノードの計算機資源の取得及び数値化, メトリックの設定
5.1. 設計概要
第 5章 計算機資源に基づく ALM映像配信機構の設計
• ノード間リンクモジュール
ノード情報の送受信, ノード間リンクの保持(生存確認)
• ノード情報管理モジュール
ノード情報の追加・削除・参照・更新
• 映像配信機構制御モジュール
映像配信の開始・停止, 宛先の指定, 品質の指定
Obtain Status Module
Node Link Module Video / Audio Transport System
TS Control Module [ALM]
Operating System Status Mgmt Module
Video / Audio Stream Node Status
& TS Control {Add, Delete, Update}
{Send, Receive} {Receive}
図 5.1: 全体概要図
表 5.1: 構成モジュール
Root Mode Edge Mode Leaf Mode
ノード情報取得モジュール ○ ○ ○
ノード間リンクモジュール ○ ○ ○
ノード情報管理モジュール ○ − −
映像配信機構制御モジュール ○ ○ △
映像配信機構(外部) ○ ○ △
5.1. 設計概要
第 5章 計算機資源に基づく ALM映像配信機構の設計
5.1.2 動作概要 :Root Mode
本機構をRoot Modeとして動作させた場合の各モジュールの関係及び動作概要を図
5.2に示す.
IP Network "A"
IP Network "B"
Overlay Network
Overlay Network Topology Router
IP Network Topology
Obtain Status Module
Node Link Module Status Mgmt Module Video / Audio Transport System
TS Control Module
Obtain Status Module Video / Audio
Transport System
TS Control Module
Node Link Module [Root Mode]
Operating System Operating System
図 5.2: 動作概要:Root Mode
1. ノード情報取得モジュールによるOSからのノード情報の取得
2. ノード情報管理モジュールへのノード情報の追加・他ノードからの接続要求 3. ノード情報管理モジュールによる接続要求ノードと送信ノードのマッチング 4. 映像配信機構制御モジュールによる送信先と送信品質の設定
5. 接続要求ノードへの映像配信機構による映像データの送信
5.1. 設計概要
第 5章 計算機資源に基づく ALM映像配信機構の設計
5.1.3 動作概要 :Edge Mode
本機構をEdge Modeとして動作させた場合の各モジュールの関係及び動作概要を図
5.3に示す.
IP Network "A"
IP Network "B"
Overlay Network
Overlay Network Topology Router IP Network Topology
Obtain Status Module
Node Link Module Video / Audio Transport System
TS Control Module
Obtain Status Module Video / Audio Transport System
Node Link Module [Edge Mode]
Status Mgmt Module
Node Link Module [Root Mode]
Operating System
Operating System
Operating System
図 5.3: 動作概要:Edge Mode
1. ノード情報取得モジュールによるOSからのノード情報の取得 2. ルートノードのノード情報管理モジュールへのノード情報の追加 3. ルートノードによる上流ノードの決定・映像データの受信
4. ルートノードによる再配信命令の受信・再送信先と送信品質の設定 5. 指定ノードへの映像配信機構による映像データの再送信
5.1. 設計概要
第 5章 計算機資源に基づく ALM映像配信機構の設計
5.1.4 動作概要 :Leaf Mode
本機構をLeaf Modeとして動作させた場合の各モジュールの関係及び動作概要を図
5.4に示す.
IP Network "A"
IP Network "B"
Overlay Network
Overlay Network Topology Router
IP Network Topology
Obtain Status Module
Node Link Module Status Mgmt Module Video / Audio Transport System
TS Control Module
Obtain Status Module Node
Link Module [Root Mode]
Operating System Operating System
[Leaf Mode]
Video / Audio Transport System (View only)
図 5.4: 動作概要:Leaf Mode
1. ノード情報取得モジュールによるOSからのノード情報の取得 2. ルートノードのノード情報管理モジュールへのノード情報の追加 3. ルートノードによる上流ノードの決定・映像データの受信